Лаборатория биохимии вирусных РНК

Основные научные достижения

Наши научные исследования основаны на открытии рекомбинации РНК в прокариотических системах и на изобретении метода молекулярных колоний (ММК), сделанных в этой лаборатории в 1988 и 1991 годах, соответственно. ММК представляет собой размножение нуклеиновых кислот в иммобилизованных средах, например в геле. Поскольку матрикс геля предотвращает конвекцию заключенной в нем жидкости и ограничивает диффузию нуклеиновых кислот, продукты размножения не распространяются в реакционной среде, а образуют более или менее компактные молекулярные колонии наподобие колоний бактерий, растущих на поверхности питательного агара. Если размножение осуществляют в тонком слое геля, то образуется двумерный рисунок колоний, каждая из которых представляет собой многочисленные копии (клон) одной исходной молекулы РНК или ДНК. ММК позволил нам установить источник матриц в так называемом «безматричном» синтезе РНК, осуществляемом Qβ-репликазой (РНК- зависимой РНК-полимеразой фага Qβ) в бесклеточной системе, а также исследовать in vitro крайне редкие реакции рекомбинаций между молекулами РНК, что привело к открытию способности молекул РНК спонтанно перестраивать свои нуклеотидные последовательности в физиологических условиях. Были также разработаны разнообразные практические приложения ММК, в том числе внеклеточное клонирование и скрининг генов, а также цифровая диагностика, обеспечивающая надежное обнаружение одной молекулы ДНК и двух молекул РНК в 100 мкл цельной крови, что представляет собой самую высокую чувствительность, когда-либо достигнутую в области молекулярной диагностики.

Перспективы исследований

• Исследовать структуру и механизм действия Qβ-репликазы.
• Расшифровать механизмы рекомбинации РНК, катализируемой вирусными РНК-зависимыми РНК-полимеразами.
• Разработать способ ранней диагностики рака с помощью молекулярных колоний.
• Использовать ММК для анализа экспрессии генов в одиночных клетках.